Технология производства пероксида кальция

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова»

Химико-фармацевтический факультет

Кафедра химической технологии и защиты окружающей среды

ОТЧЕТ

по учебной (ознакомительной) практике

на тему: Технология производства пероксида кальция

Выполнил студент группы: Х-31-12 подпись:________26. 07. 14 Ивлева И.В.

Проверил: Специалист СГТ ОАО «Химпром» Горбушкина А.Н.

Чебоксары 2014



Оглавление

Общие сведения о предприятии, организации, структурном подразделении

Характеристика исходного сырья, материалов и производимой продукции (количество, состав, нормативные требования и др.)

Общая блок-схема производства и краткое описание технологического процесса

Подробное описание схемы и технологического процесса одной из стадий

Нормы технологического режима, контроль производства

Расходные нормы на сырье, материалы, энергоресурсы. Отходы производства

Охрана труда и промышленная безопасность

Заключение

Список использованной литературы



Общие сведения о предприятии, организации, структурном подразделении

ОАО «Химпром» - одно из ключевых предприятий отечественной химической индустрии, чья деятельность сосредоточена на крупнотоннажной химии. Он производит более 150 наименований и марок продукции, которая пользуется спросом на внутреннем и международном рынках. Стратегия развития компании ориентирована на производство продукции с высокой добавленной стоимостью, строительство новых и модернизацию существующих производственных мощностей на действующих площадках, создание новых перспективных продуктов.

ОАО «Химпром» активно занимается научно-исследовательскими работами в области химии, энергоэффективности и экологии. Основные производственные комплексы - неорганический, органический, хлорорганический, фосфорорганический, кремнийорганический, резинохимикаты, поверхностно активные вещества, а также реагенты для теплоэнергетики, нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности.

Завод развивает крупнейшее в России производство пероксида водорода, которое соответствует международным стандартам и обеспечивает потребность текстильной и целлюлозно-бумажной промышленности в экологически чистых отбеливателях.

ОАО «Химпром» ориентируется на высокий уровень бизнес-культуры - современные стандарты корпоративного управления, контроль качества производства и готовой продукции, сервиса для своих клиентов. Поэтому у компании и наших продуктов хорошая репутация в России и за ее пределами: 20% поставок идет на экспорт в 28 стран мира. Система менеджмента качества компании проверена и признана соответствующей требованиям стандарта ISO 9001:2008.



Характеристика исходного сырья, материалов и производимой продукции

Наименование производства - пероксид кальция (перкальцит).

Производство перкальцита размещено в корпусе 602а. Год ввода в эксплуатацию - 1994 г. Проектная мощность производства - 1000 т. Достигнутая мощность производства - 453 т. Метод производства - периодический. Производство однотопочное.

Перкальцит получают путем взаимодействия гидроокиси кальция с перекисью водорода и последующей сушкой реакционной массы. Проектировщик строительной части - ПКО ЧПО «Химпром». Проектировщик технологической части - ПКО ЧПО «Химпром». Технологический процесс перкальцита разработан НИЦ ЧПО «Химпром»

Характеристика производимой продукции

Пероксид кальция - экологически чистое неядовитое богатое кислородом вещество. Представляет собой порошок от белого до светло - желтого цвета. Пероксид кальция обладает антимикробным действием, при добавлении в корма обеззараживает их, повышает темпы роста, сохранность и продуктивность животных и птиц.

Перкальцит состоит из: пероксида кальция - 60%, гидроокиси кальция - 25%, углекислого кальция - 10,5%, окиси магния - 1%, окислов алюминия, железа, кремния - 0,6%, воды - 2,8%, т. е. содержит 95,6% соединения кальция, что в пересчете на СаСО3 на 50 % эффективнее лучщих сортов извести.

При взаимодействии с влагой почвы медленно (в течении 60-75 суток ) гидролизуется с образованием гидрооксида, солей кальция и атомарного кислорода. Препарат юстирует рН, снижает кислотность и засоленность почвы.

Перкальцит применяется в качестве регулятора роста растений в безпестицидной технологии выращивания риса. Повышает урожай до 20%. Обладает нематицидными свойствами. При обеззараживании закрытого грунта от галловой нематоды равнозначен видату. Обеспечивает локализацию и ликвидацию очагов заражения галловой нематодой без пропарки или обработки грунта бромистым метилом, стоимость обработки препаратом в 2 - 4 раза меньше, чем при применении пропарки или бромистого метила.

Структурная формула

О

Са

О

Эмпирическая формула СаО₂

Молекулярная масса - 72,08

Основные физико - химические свойства

Кристаллический порошок слабо растворимый в холодной воде, медленно гидролизуется ею до гидроксида кальция, в горячей воде быстрее, растворим в водных растворах хлористого аммония, кислотах.

Применение



Характеристика исходного сырья, материалов и полупродуктов

№№ п/п	Наименование сырья, материалов и полупродуктов	ГОСТ, ОСТ, ТУ, регламент или методика на подготовку	Показатели, обязательные для проверки	Регламентируемые показатели с допустимыми отклонениями
1	2	3	4	5
1	Известь строительная (гидратная)	ГОСТ 9179	Активные СаО + MgО, не менее СО2 не более	60 5
2	Водорода перекись Н - О - О - Н Н2О	301-02 -205-99 Марка А или Марка Б	1.Внешний вид 2. Массовая доля перекиси водорода, %	Бесцветная прозрачная жидкость 35-40
3	Перкальцит	ТУ 6-00-04691277-110-94 с изм. №1,2	1.Внешний вид 2. Массовая доля пероксида кальция, %, не менее	Кристаллический порошок от белого до кремового цвета Марка А Марка Б 57,0 50,0

Сырье допускается в производство по результатам входного контроля, выполненного в соответствии с требованиями стандарта предприятия ОАО «Химпром» СТП - 35 - 98 «Входной контроль сырья».



Общая блок-схема производства и краткое описание технологического процесса

вода

гидроокись Са

пероксид водорода

потери при промывке

горячий воздух

потери

потери при фасовке

готовый продукт

Стадии и химизм технологического процесса.

1. Получение парового конденсата.

2. Приготовление суспензии гидроокиси кальция.

3. Синтез пероксида кальция Са(ОН)₂ + Н₂О₂ СаО₂ + 2Н₂О(1)

4. Сушка суспензии пероксида кальция.

5. Приготовление выпускной формы перкальцита.

Побочные реакции.

1. Н₂О₂ Н₂О + 1\2 О₂

4-6?С

2. Са₂*8Н₂О + 2Н₂О₂ СаО₂ * 2Н₂О₂ + 8Н₂О

~52?С

3. СаО₂*2Н₂О₂ СаО₂ + 2Н₂О + О₂

4. СаО₂ + Н₂О Са(ОН)₂ + 1\2 О₂

Подробное описание схемы и технологического процесса одной из стадий

Описание технологического процесса

1. Получение конденсата

Пар с магистрального трубопровода подается в кожухотрубный теплообменник, охлаждаемый оборотной водой. Паровой конденсат из теплообменника поступает в емкость-накопитель. Аппарат стальной, эмалированный, вместимостью 3200 дм³, снабженный якорной мешалкой с частотой вращения 48 об\мин, рубашкой для обогрева паром и охлаждения оборотной водой, нижним спуском.

2. Приготовление суспензии гидроокиси кальция

Наименование	Молярная масса, кг\моль	Массовая доля,%	Масса,кг	К-во в-ва, моль	Плотность	Объем, дм3
			100%	Техн.
1	2	3	4	5	6	7	8
1.Паровой конденсат 2.Гидроокись кальция	18 74,0	81,4	1700,9	2559,4 2089,5	22,985	1,0	2559,4

Суспензию гидроокиси кальция готовят в аппарате изготовленном из нержавеющей стали, вместимостью 10000 дм³ , снабженном давилкой, импеллерной мешалкой с частотой вращения 105 об\мин , рубашкой для охлаждения холодным рассолом. В аппарат загружают водный конденсат объемом 2559,4 дм³ из аппарата ,(уровень в дм контролируется аттестованным метрштоком), включают мешалку и через люк аппарата загружают гидроокись кальция массой 1700,9 кг (в пересчете на 100% продукт). Для улавливания гидроокиси кальция воздух содержащий пыль гидроокиси кальция пропускается через скруббер заправленный водой. Подачей рассола в рубашку аппарата реакционную массу охлаждают до температуры 25-30⁰ С и при этой температуре размешивают в течении часа. Выход 99,76% считая на загруженную гидроокись кальция.

3. Синтез пероксида кальция

Уравнение реакции 1

Наименование	Молярная масса, кг\моль	Массовая доля,%	Масса,кг	К-во в-ва,моль	Плотность	Объем, дм3
			100%	Техн.
1	2	3	4	5	6	7	8
1.Суспензия гидроокиси кальция 2.Перекись водорода	74,0 34,0	33,26 35,0	1696,9 779,65	5101,5 2227,6	22,931 22,931	1,385 1,137	4305,6 1959,2

На суспензию гидроокиси кальция в аппарат при температуре 25-30⁰С загружают в течении 1-3 часов из аппарата раствор перекиси водорода массой 779,65 кг (в пересчете на 100% продукт). По окончании загрузки перекиси водорода суспензию перкальцита охлаждают до температуры не менее 15⁰С и передают сжатым воздухом давлением не более 0,3 Мпа на стадии сушки в напорную емкость.

Объем суспензии перкальцита составляет 5641.6 дм³. Выход на стадии 68%, считая на гидроокись кальция.

4. Сушка суспензии пероксида кальция



Загрузка на 1 операцию.

Наименование	Молярная масса, кг\моль	Массовая доля,%	Масса,кг	К-во в-ва,моль	Плотность	Объем, дм3
			100%	Техн.
1	2	3	4	5	6	7	8
Суспензия перкальцита	72	15,56	1122,72	7212,8	15,6	1,278	5641,6

Сушку перкальцита проводят на распылительной сушилке. Перед началом сушки в редуцирующее устройство скруббера заливают воду и включают вентилятор.

Проверяют работу сушилки на воде до тех пор, пока температура воздуха на входе и выходе сушилки не будет автоматически поддерживаться в заданных пределах.

После стабилизации температуры сушилку переводят на режим сушки суспензии перкальцита.

Температура газовоздушной смеси на выходе в сушилку 180:210⁰С. Температура уходящих газов на выходе из сушки 105:120⁰С.

Суспензия перкальцита из напорной емкости подается в распылительную турбину мононасосом и распыляется в камере - сушилки в токе горячего воздуха.

Высушенный перкальцит оседает на стенках конического днища, с которых стряхивается с помощью электромагнитных молотков на днище сушилки. Через секторный питатель перкальцит поступает в приемный бункер установленный на тензовесах или в передвижные конвейеры.

Перкальцит анализируют и по данным анализа направляют в смеситель.

Воздух и пары воды, содержащее перкальцит, просасываются вентилятором течке с вибратором в бункер, другая часть перкальцита с воздухом из циклона поступает в скруббер мокрой очистки, где воздух очищается из рециркулирующего устройства, и выбрасывается в атмосферу.

В процессе сушки вода из скрубберов по мере насыщения пероксидом кальция (массовая концентрация пероксида кальция более 20 г\дм³ из рециркулирующего устройства периодически сливается в сборник скрубберной жидкости, а оттуда по мере накопления перекачивается вихревым насосом в напорную емкость и далее на сушку. Выход перкальцита 63,16% считая на загруженную гидроокись кальция.

5. Приготовление выпускной формы перкальцита

Наименование сырья	Молярная масса, кг\моль	Массовая доля,%	Масса,кг	К-во в-ва,моль	Плотность	Объем, дм3
			100%	Техн.
1	2	3	4	5	6	7	8
Перкальцит	72	57,0	1042,8	1829,4	14,277

Приготовление выпускной формы перкальцита проводят в смесителе периодического действия ленточного типа, предназначенного для смешивания сыпучих материалов с жидкими компонентами, усреднением неоднородных по внешнему виду, содержанию основного вещества, веществ вместимостью 10000 дм³ с частотой вращения ротора рыхлителя 0,33 об\мин, снабженном механизированной загрузкой и выгрузкой, коэффициент заполнения 0.4- 0,7.

Высушенный перкальцит для усреднения качества продукта загружают в смеситель из приемного бункера или контейнера при выключенном в работу приводе смесителя и размешивают в течении часа. Вес загруженного продукта не должен превышать 5 т. По окончании размешивания выключают привод смесителя и отбирают 2-3 пробы из разных точек смесителя шнековым питателем выгружают в тару, промаркированную в соответствии с ГОСТ 6732-4 с нанесением манипуляционных знаков «ограничение температуры» и «Беречь от влаги» по ГОСТ 14192, классифицированного шифра 5113 и знака опасности по ГОСТ 19433 и дополнительной надписи «Беречь от удара». Масса нетто 25-30 кг.

Место расфасовки оснащено весами платформенными технологическими, модель РП - 150 - 13Ц, ГОСТ. Продукт анализируют по всем показателям. Готовая продукция скомплектовывается в партию.

При отрицательном результате анализа проводят корректировку качества перкальцита, дополнительно размешивают в течение двух часов и повторно анализируют.

Выход перкальцита 62,83% считая на загруженную гидроокись кальция.

6. Материальный баланс на 1 тонну пероксида кальция

Пересчетный коэффициент с одной операции на 1 тонну товарного пероксида кальция:

Выход от теоретического, считая на гидроокись кальция составляет: 62,68%

Наименование сырья	Молярная масса, кг\моль	Массовая доля,%	Масса,кг	К-во в-ва, моль	Плотность	Объем, дм3
			100%	Техн.
1	2	3	4	5	6	7	8
Приготовление суспензии гидроокиси кальция
ЗАГРУЖЕНО: 1.Гидроокись кальция, в т.ч. а)гидроокись кальция б)гидроокись магния в)карбонат кальция г)нерастворимые примеси д)вода 2.водный конденсат ИТОГО: ПОЛУЧЕНО: 1.Суспензия гидроокиси кальция, в т.ч. а)гидроокись кальция б)гидроокись магния в)карбонат кальция г)нерастворимые примеси д)вода 2.Потери при загрузке гидроокиси кальция из мешков ИТОГО:	74,1 58,3 100,1 18 18 74,1 58,3 100,1 18	81,0 0,58 16,99 0,65 0,46 100 33,26 0,22 6,99 0,41 59,12	934,58 6,23 196,03 11,66 5,3 1652 932,39 6,21 195,57 11,63 1657,3	1153,8 1652 2805,8 2,7 2805,8	12,6124 0,1068 1,9583 0,2948 91,777	1
Синтез пероксида кальция
ЗАГРУЖЕНО: 1.Суспензия гидроокиси кальция, в т.ч. а)гидроокись кальция б)гидроокись магния в)карбонат кальция г)нерастворимые примеси д)вода 2.Перекись водорода, в т.ч. а)перекись водорода б)уксусная кислота в)нелетучий остаток г)вода ИТОГО: ПОЛУЧЕНО: 1.Реакционная масса со стадии синтеза, в т.ч. а)пероксид кальция б)гидроокись кальция в)карбонат кальция г)гидроокись магния д)нерастворимый остаток е)уксунокислый кальций ж)нелетучий остаток з)вода 2.Абгазы, в т.ч. а)кислород ИТОГО:	74,1 58,3 100,1 18 34,0 60,0 18 72,1 74,1 100,1 58,3 158,1 18 32	33,26 0,22 6,99 0,41 59,12 35,0 6,00 0,7 15,568 6,386 4,936 0,156 0,294 2.439 0,216 70,0	932,39 6,21 195,57 11,63 1657,3 428,39 73.6 8,56 713,59 616,95 253,07 195,57 6.21 11,63 96,68 8,55 2773,95 64,51	2803,1 1223,97 4027.07 3962,56 4027,07	12,583 0,1065 1,954 92,0 12,583 1,224 39,643 8,556 3,253 1,954 0,1065 0,572 155,016 2,012	1,385 1,137 1.278	2023,34 1076,5 3099,8 3099,8

Нормы технологического режима, контроль производства

Нормы технологического режима

Наименование операции и реагентов	Наименование технологических показателей
	Продолжи-тельность, ч. мин	Темпе-ратура, 0С	Давление, вакуум, МПа	Загружаемые компоненты	Прочие показатели
				Массовая (объемная) доля,%	Масса (кг) объем(дм3)
1	2	3	4	5	6	7
Приготовление суспензии гидроокиси кальция.
1.Осмотр аппарата (по сх. 7-3) 2.Загрузка конденсата 3.Загрузка гидроокиси кальция 4.Охлаждение 5.Размешивание ИТОГО:	0-10 1-00 1-00 1-00 1-00 4-10	25-30 25-30	Атм. Атм. Атм. Атм. Атм.	81,4	2559,4 дм3 2089,5 кг 3682,4 дм3	Рассол через рубашку
Синтез пероксида кальция
1.Прием раствора водорода перекиси в аппарат (по сх.7-2) 2.Анализ 3.Загрузка перекиси водорода в аппарат (по сх. 7-3) 4.Охлаждение 5.Передача суспензии пероксида кальция в аппарат (по сх. 0-77а,б) ИТОГО:	0-30 0-30 1,00-3,00 0-30 2-00 4,30-6,30	20 20 25-30 Не менее 15	0,3Мпа Атм. Атм. 0,3МПа	35,0 Не менее 35% 33,26	2227,6 кг 4305,6 дм3	Сжатым воздухом Самоте-ком Рассолом через рубашку Сжатым воздухом
Сушка суспензии пероксида кальция
1.Осмотр сушилки, подготовка вентсистемы к сушке и пуск ее 2.Сушка суспензии пероксида кальция 3.Отбор пробы из приемного бункера и анализ ИТОГО:	2-00 45-00 2-00 49-00	20 0С 105-120 20 0С	Атм. Атм. Атм.	-	- 5641,6 дм3	-
Приготовление выпускной формы и выгрузка пероксида кальция
1.Осмотр оборудования, смеситель 2.Подготовка и пуск системы очистки воздуха 3.Загрузка пероксида кальция 4.Размешивание 5.Анализ 6.Выгрузка пероксида кальция ИТОГО:	0-30 0-30 1-30 1-00 2-00 6-00 11-30	20 0С 20 0С 20 0С 20 0С 20 0С 20 0С	Атм. Атм. Атм. Атм. Атм. Атм.		1829,4кг

Продолжительность основного цикла наработки пероксида кальция составляет 69,10-71,10 часов.

Контроль производства и управление технологическим процессом

Наименование стадий процесса, места измерения параметров или отбора проб	Контроли-руемый параметр	Частота и способ контроля	Нормы и технические показатели	Перечень стандартов МВИ и АСУТП	Позиция КИПиА по схеме	Кто контролирует
1	2	3	4	5	6	7
1.Приготовле-ние суспензии гидроокиси кальция, аппарат 2.Синтез пероксида кальция Сушка суспензии пероксида кальция. Сушилка Воздуховод на входе в сушилку Воздуховод на выходе из сушилки. Бункер. Приготовле-ние выпускной формы и выгрузка пероксида кальция.	1.Темпера-тура 1а.Масса 2.Темпера-тура 3.Темпера-тура 4.Давле-ние 4а. 5.Автомати-ческое регулиро-вание темпера-туры 6. -«- 7.Масса 8.Внешний вид 9.Массовая доля пероксида кальция в высушен-ном порошке 10.Внеш-ний вид 11.Массо-вая доля пероксида кальция в продукте 12.Масса	После охлаждения При загрузке В процессе загрузки перекиси водорода После охлаждения В процессе передавлива-ния суспензии, пероксида кальция Непрерыв-но в процессе сушки - « - Постоянно в процессе сушки По окончании сушки По окончании размешива-ния При выгрузке	25-30 0С Окр.ср. 25-30 0С 15 0С Не более 0,3Мпа 180-210 0С Не более 125 10000 кг Кристалли-ческий порошок от белого до кремового цвета 50,0-57,0 Кристалли-ческий порошок от белого до кремового 50-57 20-25	ТУ 6-00-04691277-110-94 с изм. 1,2 ТУ 6-00-04691277-110-94 с изм. 1,2	Поз.1 Поз.4 Поз.1 Поз.1 Поз.2 Поз. 9,10 Поз. 20 Поз.7 платфор-менные весы Поз7. РП-150-13Ц	Аппарат-чик Аппарат-чик Аппарат-чик Аппарат-чик Аппарат-чик Аппарат-чик Аппарат-чик Аппарат-чик Лаборант Лаборант Лабо-рант Аппаратчик



Расходные нормы на сырье, материалы, энергоресурсы. Отходы производства

Ежегодные нормы расхода основных видов сырья, материалов и энергоресурсов

Наименование сырья, материалов и энергоресурсов. Наим. физ. величины и ее единица измерения	Учиты-ваемая массо-вая доля, %	Нормы расхода
		По проекту	Научно обосн.	Плановые по годам
				2000	2001	2002-2010
1.Пероксид водорода 2.Известь строительная 3.Мешки-вкладыши 4.Барабаны Энергоресурсы: газ, тут пар г\кал Э\энергия МВТ-4 Вода речная т.м3 Вода оборотная тыс. м3 Рассол гкал.(-10)	30 82	1501	1428	1597,2 1361,8 43 42 1,37 0,6 2,790 0,127 0,012 1,5	1597,2 1361,8 43 42 1,37 0,6 2,790 0,127 0,012 1,5

Нормы образования отходов( на 1 т продукции) производства

Наименование отхода, составов, аппарат или стадия обзоров, нименов., физ., величины и ее единица измерения	Направл., использо-вания, метод очистки или уничто-жения	Нормы образования отходов
		По проекту	Научно обоснованные	Годы
				2000	2001-2010
Твердые отходы
Тара из-под гидроокиси кальция, кг	Вывозится на полигон захоронения		10,5	14,2
Жидкие отходы
1.Раствор гидроокиси кальция, скруббер,в т.ч..: а)гидроокись б)вода 2.Стоки после промывки аппаратов для ремонта и после уборки производ-ственных помещений	В емкость и далее в корп.601в		100,1 1,9 98	102,19 2,19 100 10031,1
Газообразные отходы
1.Выбросы со стадии синтеза пероксида кальция: 1.Кислород 2.Выбросы со стадии сушки суспензии пероксида кальция на сушилке после скруббера Абгазы. В т.ч.: 1.Вода упаренная 2.пероксид кальция 3.Гидроокись кальция 4.Карбонат кальция. 5.Гидроокись магния 6.Уксуснокислый кальций 7.Нерастворимый и нелетучий остаток 8.Кислород	Выбрасы-вается в атм.			64,51 2769,82 5,9 2,07 1,18 0,04 0,9 0,26 8,43

Охрана труда и промышленная безопасность

Основные опасности производства

В производстве пероксида кальция основными опасностями являются: 1. Термический ожог паром при не плотностях фланцевых соединений арматуры при получении парового конденсата.

2. Поражение электрическим током.

3. Механические травмы при открывании и закрывании люков и кранов.

4. Возможность химических ожогов кожи строительной известью, перекисью водорода, реакционной массой при передавливании, отборе проб, замере уровня в аппарате, загрузке сырья в открытый люк.

5. Возможность возникновения пожара вследствие плохой герметичности технологического и энергетического оборудования, коммуникаций, арматуры и нарушение обязательных инструкций.

6. Возможность отравления природным газом при высоких концентрациях в воздухе, окисью углерода - продуктом неполного сгорания природного газа.

7. Возможность взрыва вследствие образования взрывоопасных смесей природного газа с воздухом.

8. Нарушение правил безопасности работающими.

Требования безопасности при плановой остановке производства, отдельных видов оборудования и ответственных коммуникаций

Остановка оборудования и коммуникаций производятся на основе письменного распоряжения начальника цеха в соответствии с графиком.

При плановой остановке производства оборудование должно быть очищено от грязи и шлама, обезврежено, промыто. После чего должен быть выполнен анализ на содержание вредных веществ и взрывоопасность.

При положительных результате анализа оборудование оглушается от всех коммуникаций стандартными заглушками и обесточивается.

Оборудование к ремонту готовит эксплуатационный персонал под руководством мастера смены.

Дата, время, место установки каждой заглушки, время снятия, а так же фамилии рабочих, установивших и снявших ее, фамилия лица по указанию которого снята или установлена заглушка, регистрируются в специальном журнале «Журнал установки и снятия заглушек».

Вскрытие аппарата или отсоединение трубопровода должно производиться только в присутствии представителя администрации цеха. Лицо, ответственное за вывод оборудования в ремонт, обязано предусмотреть работу вентиляции в цехе исключение возможности появления на ремонтных рабочих местах горючих и ядовитых газов.

При выводе оборудования из резерва в работу оно должно быть опресованно, продуто сжатым воздухом, укомплектовано контрольно измерительными приборами.

Газоопасные работы проводятся в соответствии с «Инструкцией по организации безопасного проведения газоопасных работ на ОАО «Химпром» (ТБ - 16). При ремонте оборудования должны соблюдаться правила техники безопасности, изложенные в инструкции по охране труда ТБ - 1 - 9, в рабочей инструкции слесарю - ремонтнику цеха № 09 (РТ - 40 - 9).

Основные правила аварийной остановки производства, его отдельных стадий и аппаратов и ответственных коммуникаций

Конкретное задание по остановке производства дает мастер смены. Аварийная остановка производства и его отдельных стадий проводится при возникновении аварийных ситуаций: сильной загазованности помещения и территории, при пожаре, по сигналам гражданской обороны. При пожаре сообщить по телефону 01 или по пожарному извещателю, приступить к тушению пожара, используя первичные средства пожаротушения.

При загазованности открыть окна, двери, сообщить в АГСС по телефону 0 - 4; 54 - 24.

Прекратить ведение технологического процесса, сообщит мастеру смены и выполнить в дальнейшем все его указания.

Телефоны: скорая помощь 0 - 3;

диспетчер 63 - 65; 53 - 39

При взрыве газифицированного объекта отключить подачу газа, прекратить ведение технологического процесса, сообщить мастеру смены, не включать и не выключать электрические приборы, вызвать аварийную службу, по телефону 54 - 24 и АГСС по телефону 0 - 4.

Основные правила пуска оборудования в эксплуатацию после его остановки на ремонт

Перед пуском необходимо тщательно проверять все аппараты, открыть их люки, убедиться в отсутствии в них посторонних предметов и жидкостей, герметично закрыть крышки люков;

- все технологическое оборудование и коммуникации после ремонта должны проверяться на прочность согласно требованиям инструкции МО - 24: «О порядке проведения пневматических испытаний на герметичность сосудов, работающих под давлением»;

- убедиться в исправности запорно - регулирующей арматуры;

- проверить правильность вращения мешалок, насосов;

- проверить исправность работы КИПиА;

- убедиться в наличии оборотной воды, пара, воздуха КИПиА, рассола;

- убедиться в работе обще обменной вентиляции и местных отсосов;

Прием оборудования в ремонт и сдача его из ремонта отражается в журнале подготовки и сдачи оборудования в ремонт.

Меры безопасности при ведении технологического процесса, выполнении регламентных производственных операций

Меры безопасности производства, исключающее возможность возникновения пожаров, отравления, травм, ожогов:

а) не допускать переполнения аппаратов и попадания продуктов в производственное помещение;

б) обеспечить надежную герметичность оборудования;

в) обеспечить надлежащее состояние средств защиты от статического электричества, заземляющих устройств;

г) обеспечить нормальную работу вентсистем;

д) соблюдать рабочие инструкции и инструкции по технике безопасности;

е) соблюдать меры личной гигиены;

ж) правильно применять спецодежду, использовать индивидуальные средства защиты, противогаз с коробкой марки «БКФ»;

з) не разрешается работа на оборудовании с отключенными или неисправными приборами КИПиА;

и) соблюдать правила проведения газоопасными и огневых работ;

к) фланцевые соединения и трубопроводы с токсическими и едкими веществами должны иметь защитные кожухи;

л) не разрешается производить ремонтные работы на работающем оборудовании и трубопроводах.

Безопасные методы обращения с основными продуктами

Не допускать перелива перекиси водорода, суспензии пероксида кальция при приеме их в емкости, пролива на пол. Пролитые случайно продукты немедленно убрать.

Не допускать хранения сырья и готовой продукции с нарушением правил о несовместимости химических продуктов.

Пролитую перекись водорода смыть водой, просыпанную гидроокись кальция или строительную известь собрать совком.

Не допускать нарушения герметичности трубопроводов природного газа, при запахе газа в помещении открыть окна, двери.

Профилактика с целью исключения отравления обеспечивается:

1. Герметизацией оборудования и коммуникаций.

2. Работой вентиляционных систем.

3. Соблюдением рабочих инструкций и инструкций по ТБ.

4. Применением спецодежды, использованием индивидуальных средств защиты.

5. Соблюдением мер личной гигиены (душ после смены), регулярная стирка спецодежды и сокращенным рабочим днем, а также увеличенным отпуском.

6. Санитарным контролем за состоянием производства и воздушной среды, производственных стоков и выбросов .

Индивидуальные и коллективные средства защиты работающих

Работники цеха обеспечиваются спецодеждой, спец обувью и защитными средствами в соответствии с утвержденными нормами и сроками носки.

Находясь на рабочем месте работник должен быть одет в исправную предусмотренную нормами спецодежду и иметь при себе предусмотренные средства защиты: фильтрующий противогаз с коробкой марки «БКФ», защитные очки, каску, рукавицы, респиратор.

Весь персонал цеха обязан использовать коллективные средства защиты.

К коллективным средствам защиты относятся: система вентиляции, заземление электрооборудования, оградительные устройства, устройства автоматического контроля и сигнализации, знаки безопасности.

Меры защиты от статического электричества

1. Все металлические части технологического оборудования должны быть заземлены.

2. При загрузке и выгрузке сыпучих материалов (в полиэтиленовые мешки и из них) пользоваться совками, не дающими искру. Загрузку путем высыпания из полиэтиленовых мешков не допускать.

Мероприятия по недопущению хлопков и взрывов в газовых печах

Во избежание хлопков и взрывов в газовых печах необходимо пользоваться правильными приемами розжига печи. После включения вентиляторов 0 - 82а,б и 0 - 81а,б провентилировать топку в течение 10 - 15 минут, одновременно произвести продувку газовой панели печи. По окончании продувки отсечённой клапан закрыть и переключатель панели дистанционного управления клапаном перевести в положение «А» (автомат), кран Г - 28 закрыть. Печь к розжигу подготовлена.

Не допускать пропусков природного газа, устранить неплотности и помещение провентилировать путем открывания дверей и окон.

Мероприятия по недопущению запыленности рабочего помещения пылью пероксида кальция

С целью предотвращения запыленности рабочего помещения на стадии и приготовления выпускной формы пероксида кальция не допускается работа агрегатов при негерметичной системе.

Для обеспечения безопасности при работе с пероксидом кальция помещение должно быть обеспечено приточно - вытяжной вентиляцией с отсосами в местах возможного пыления.

При отборе проб, испытании и применении пероксида необходимо применять меры предупреждающие пыление продукта. Следует применять индивидуальные средства защиты (респиратор, защитные очки, резиновые перчатки, спецодежду) для предотвращения попадания пероксида кальция на кожные покровы. Слизистые оболочки и проникновения пыли в органы дыхания и пищеварения, а также соблюдать меры личной гигиены.

Мероприятия по недопущению химических ожогов

Во избежание химических ожогов перекисью водорода, гидроокисью кальция, пероксидом кальция, реакционными массами при передавливании реакционных масс, отборе проб, замере уровня в аппаратах, загрузке сырья в открытый люк - все эти работы выполнять в исправной спецодежде, в защитных очках или противогазе.

Мероприятия по недопущению термических ожогов

Во избежание термических ожогов на всех паропроводах должна быть надежная теплоизоляция.

Меры обеспечивающие надежность охраны водных ресурсов и воздушного бассейна в случае аварийной ситуации

При выходе из строя сборника фильтрата и промывных вод установленного на прицеховой площадке, вытекший фильтрат и промывные воды собирается в поддоне, перекачивается в другой сборник фильтрата погруженным насосом.

Правила приемки, складирования, хранения и перевозки сырья и готового продукта

1. Сырье допускается в производство по результатам входного контроля, выполненного в соответствии с требованиями стандарта ОАО «Химпром» СТП 35 - 98 «Входной контроль». Приемка неорганического и жидкого сырья в цех изложена в технологическом регламенте № 162 - А «Подготовка неорганического сырья и эксплуатации вспомогательного оборудования».

2. На каждую партию поступающего в цех сырья должен быть паспорт, где записаны основные показатели продукта, соответствие ТУ или ГОСТу на данный продукт. Кроме того, перед загрузкой в производство от каждой партии отбирается проба и цеховая лаборатория производит анализ на соответствие поступившего сырья ТУ или ГОСТу.

Сырье, не соответствующее ТУ или ГОСТу, в производство не допускается.

3. Складирование, хранение и перевозка сырья и готового продукта производится в соответствии с требованиями, изложенными в ТУ или ГОСТе на каждый вид сырья. Сырье в цехе хранится в количествах, ( не более), предусмотренных нормами хранения сырья в цехе.

4. Продукт транспортируют всеми видами транспорта в соответствии с правилами перевозки грузов, действующими на данном виде транспорта в условиях, обеспечивающих сохранность тары и продукта. При транспортировании тара не должна подвергаться ударам.



Заключение

Пероксид кальция СаО₂ известен химикам давно: впервые подробное исследование этого вещества было проведено в 1810 году французским химиком Ж. Гей-Люссаком. Пероксид кальция -- одно из немногих пероксидных соединений, которое находит разнообразное применение. Пероксидные композиции на основе СаО₂ обычно содержат 30--70%(масс.) основного вещества, остальное -- СаСО₃ и/или Са(ОН)₂ в смеси с натуральными связующими агентами и наполнителями. Пероксид кальция обычно применяется в виде твердой композиции, медленный распад которой в течение длительного времени приводит к выделению пероксида водорода, гидроксида кальция и активного кислорода:

СаО₂ + 2H₂O > Ca(OH)₂ + H₂O₂ 2H₂O₂ > 2H₂O + O₂

Наличие этих продуктов распада (Н₂О₂ и О₂) способствует развитию целого ряда окислительных процессов, на чем и основано широкое применение СаО₂ на практике (отбеливание, обесцвечивание, устранение дурных запахов, локальное дезинфицирующее действие и др.). Кроме того, образование гидроксида кальция способствует нейтрализации нежелательных кислот.

Повышенный интерес к пероксиду кальция объясняется не столько спецификой его действия, сколько экологической безопасностью конечных продуктов его превращения (СаСО₃, О₂, Н₂О), а именно этому аспекту использования химических препаратов уделяется в последнее время пристальное внимание.

Препаративный метод получения пероксида кальция известен с начала XIX века. Обычно СаО₂ выделяют из октагидрата СаО₂?8Н₂О при осторожном нагревании при температуре ?130 °С. Сам октагидрат пероксида кальция синтезируют следующим образом: СаСl₂?6Н₂О растворяют в небольшом количестве воды и обрабатывают 3%-ным раствором Н₂О₂, к полученному раствору добавляют 25%-ный водный аммиак.

Октагидрат СаО₂?8Н₂О представляет собой белые блестящие кристаллы, которые на воздухе становятся непрозрачными под действием углекислого газа с образованием соответствующих карбонатов. Гидрат СаО2?8Н2О в воде гидролизуется, не растворяется в абсолютном спирте и эфире .

В безводном состоянии СаО₂ можно получить путем непосредственного осаждения из раствора CaCl₂?6Н₂О в 3%-ном пероксиде водорода при обработке 25%-ным водным аммиаком.

Пероксид кальция СаО₂ -- тетрагональные белые кристаллы, без запаха, имеет следующие основные физико-химические характеристики: разлагается при температуре 275 °С; насыпная плотность ?600 кг/м3; растворимость в воде при 20 °С ?1, 65 г/л; рН насыщенного раствора при 20 °С 12, 3; при концентрации 75%(масс.) содержание активного кислорода составляет около 17%.

Современные производства пероксида кальция базируются в основном на методах, заявленных в патентах. В предлагается метод, основанный на взаимодействии раствора СаCl₂ с 10%-ным раствором NaOH и 30%-ным раствором Н₂О₂; раствор NaOH может дополнительно содержать 6--10%(масс.) NaCl. Выпавший осадок отфильтровывают, промывают водой, сушат при температуре 125 °С. Содержание CaO₂ в получаемом продукте 81--88%(масс.), выход по пероксиду водорода 76--90%(масс.).

Пероксид кальция может быть получен и другим способом -- непосредственным взаимодействием гидроксида кальция и 50%-ного раствора пероксида водорода:

Са(ОН)₂ + Н₂О₂ > СаО₂ + 2Н₂О

Использование строительной извести в качестве исходного сырья существенно снижает себестоимость конечного продукта. Выделение и очистку целевого продукта проводят при температуре 50--60 °С. Продукт получается в виде порошка (размер частиц не более 0, 5 мкм), который затем может быть сформован в таблетки или гранулы любой требуемой формы. Содержание целевого продукта достигает 60% (обычно 40-- 50%). Продукт не содержит примеси тяжелых металлов в экологически неприемлемых количествах. Основными примесями, которые включаются в СаО2 при получении его этим новым способом, являются экологически безвредные вещества -- карбонат и алюмосиликат кальция Эти примеси присутствуют либо в исходном продукте, либо являются следствием протекания побочных процессов.

Выпускаемый и достаточно широко применяемый в европейских странах пероксид кальция имеет следующие классификационные и сертификационные индексы:

CAS -- 1305-79-9; EINECS -- 215-139-4; TSCA -- R117-7967.

К сожалению, в России пероксид кальция не находит столь широкого применения, как в странах Западной Европы. Поэтому основной целью этой работы является обзор наиболее интересных направлений применения СаО₂.

Как было отмечено выше, применение пероксида кальция, как и пероксида водорода, связано в основном с экологическим аспектом его действия (генерация кислорода, окислительная и нейтрализующая способности). Соответственно применение СаО₂ имеет экологическую и санитарно-гигиеническую направленность (отбеливание, дезодорация, дезинфекция, аэрация и др.). Несомненным преимуществом СаО₂ является его повышенная устойчивость и больший срок хранения по сравнению с другими пероксидными соединениями. Основные области применения пероксида кальция представлены на рис. 1.

Пероксид кальция вводят в фармацевтические препараты и косметические средства. Он входит в состав зубных паст -- способствует удалению остаточных частиц пищи из полости рта, препятствует образованию зубного камня, а в композиции с Са(ОН)2 обеспечивает более эффективную нейтрализацию пищевых кислот. В частности, пероксид кальция входит в состав зубной пасты «Tooth white», обладающей интенсивным отбеливающим эффектом. Помимо СаО2 в состав этой пасты входят глицерин, карбонат кальция, диоксид кремния, диоксид титана, лаурилсульфат натрия и вкусовые добавки. Клинические исследования подтвердили высокую отбеливающую способность продуктов этой линии -- зубы осветляются на 2--3 тона. Активный кислород, содержащийся в пероксиде кальция, устраняет бактерии, способствующие возникновению неприятного запаха изо рта.

В состав препарата «Сансмайл» (жевательные таблетки) входит пероксид кальция (совместно с ксилитом, сорбитом, гидрокарбонатом калия, лимонной кислотой, диоксидом кремния, гидроксипропилцеллюлозой и др.). Этот препарат обладает общеукрепляющим действием и освежает дыхание.

Еще одна область применения препарата СаО₂ связана с сельскохозяйственными работами на дачных и садовых участках и с выращиванием растений в домашних условиях. Основное действие СаО₂ в этом случае сводится к аэрации (оксидации) почвы, что улучшает прорастание корней и ускоряет адаптацию пересаженных растений. Частый и обильный полив растений не особенно сказывается на «работоспособности» СаО₂ в силу его малой растворимости в воде.

Пероксид СаО₂ ускоряет биологическое разложение отходов жизнедеятельности растительного и животного происхождения и существенно снижает неприятный запах при гниении отходов. Поэтому эффективно добавление СаО₂ в так называемые компостные ямы -- в присутствии СаО₂ перегнивание травы и листьев ускоряется. При этом СаО₂ используется в виде таблеток (для того чтобы пролонгировать действие СаО₂ в течение всего периода перегнивания) в количестве, обычно не превышающем 1--2% от массы первичного компостного материала. Ускорение перегнивания достигается за счет практически полного исключения образования анаэробных зон, в которых процесс перегнивания существенно замедляется. Внесенный в почву СаО2 одновременно оказывает дезинфицирующее и фунгицидное действие (за счет пероксида водорода, выделяющегося в ходе превращений СаО2) на токсины, образующиеся при гниении растений. Введение СаО2 позволяет также регулировать рН посредством поступления в почву другого продукта -- Са(ОН)2.

В некоторых странах, в частности, в США, пероксид кальция добавляют в тесто при выпечке хлебных изделий.

Количество этой добавки обычно составляет 0, 001--0, 004%(масс.), ее введение улучшает текстуру хлеба, увеличивает срок годности хлеба, сохраняется его мягкость в течение длительного времени.

Введение добавок пероксида кальция в хлебобулочные изделия рекомендовано в России Государственным научно-исследовательским институтом хлебопекарной промышленности.

Этот препарат относится (наряду с бензоилпероксидом, перборатами, персульфатами, аскорбиновой кислотой и др.) к улучшителям окислительного действия. Особенностью улучшителей окислительного действия является их способность регулировать реологические свойства теста путем упрочнения структуры теста, инактивации протеиназы и активирования протеолиза. В результате этих процессов повышается газо- и формоудерживающая способность теста, увеличивается объем выпекаемого хлеба, уменьшается расплываемость подовых изделий, мякиш хлеба становится белее. Дозы внесения улучшителей окислительного типа в зависимости от конкретного вида этих веществ изменяются в широких пределах: от 0, 0004 до 0, 02%(масс.) по отношению к массе муки. По данным, пероксид кальция, обогащенный пищевыми ферментами и витаминами, может служить натуральной добавкой к ежедневному рациону питания. Пероксид кальция используется как добавка не только при выпечке хлебобулочных изделий, но также и при изготовлении печенья. Аспекты промышленного производства и использования комплексных хлебопекарных улучшителей, в том числе и СаО2, рассмотрены в работе.

Содержание СаО2 в хлебе регулируется соответствующими нормативами, поэтому особое внимание уделяется чистоте производимого СаО2. Ниже приведены результаты анализа СаО2, полученного по технологии (патент РФ).

Оценку синтезированного СаО2 на соответствие экологическим нормам по содержанию тяжелых металлов и других элементов проводили методом элементного и изотопного анализа с ионизацией в индуктивно связанной плазме с использованием прибора VG PLASMA QUAD PQ 2-TURBO (производство США).

Этот метод позволяет определять концентрации элементов и изотопов на уровне 10-9 г/мл. Результаты определения содержания примесей элементов в синтезированном СаО2 приведены на рис. 2.

Анализ показал, что содержание элементов не превосходит уровень ПДК. Исключение составляет лишь алюминий (отмечен звездочкой на рис. 2), количество которого незначительно превышает требуемый уровень. Такие элементы, как P, Mn, Fe, Ni, Co, Cu, As, Te в образце обнаружены не были.

Во многих европейских странах нет каких-либо принципиальных количественных ограничений на добавки СаО2 в пищевые продукты. Например, СаО2 добавляют в корм для кур-несушек, что приводит к суммарному эффекту: в организм кур поступает кислород и кальций -- компоненты, необходимые для производства яиц и для обеззараживания кормов.

Еще одно промышленное применение пероксида кальция -- введение его в состав герметиков (например, полисульфидных) в качестве активатора вулканизации. Действие пероксида, введенного в безводную смесь герметика, в данном случае основано на том, что он адсорбирует атмосферную влагу, которая инициирует процесс вулканизации. Обычно такие герметики включают 5--15 масс. ч. СаО2 (с содержанием основного компонента около 75%) на 100 масс. ч. полисульфидного полимера (включающего добавки пластификаторов и др.). Герметики, содержащие СаО2, могут быть компаундированы и окрашены другими компонентами. При обычной температуре и влажности воздуха герметик с поверхности вулканизируется в течение 24 ч после применения, полная вулканизация достигается через 2--4 недели.

Пероксид кальция используется как источник кислорода в алюмотермических и других металлургических процессах. Добавки СаО2 позволяют регулировать температурный режим процесса, делают более легкой операцию отделения шлака от металла, способствуют снижению дефектов в изделии.

Пероксид кальция имеет широкий спектр применения в области защиты окружающей среды от загрязнений для решения конкретных инженерных задач. Так, например, пероксид кальция может быть успешно использован для насыщения кислородом питьевой воды и для удаления слизи на фильтрах, предназначенных для очистки воды. Одновременно удаляются дурно пахнущие вещества. Использование СаО2 в системах очистки воды приводит к эффективному удалению из воды катионов железа, марганца и некоторых других металлов. Поэтому весьма перспективно применение СаО2 в составе адсорбента (активный уголь с другими добавками) для непосредственной очистки питьевой воды.

Не менее перспективным является использование таблеток (или других твердых форм) СаО2 для насыщения кислородом нижних (профундальных) слоев искусственных или естественных водоемов. Обычно с этой целью осуществляется аэрация, однако она часто приводит к неудовлетворительному результату из-за чрезмерного перемешивания, перемещения питательных веществ на поверхность, что инициирует рост водорослей. В отличие от этого метода, таблетки СаО2, опускаясь на дно водоема и постепенно генерируя кислород, обеспечивают более удовлетворительный режим насыщения кислородом низких слоев. Именно этот принцип действия СаО2 был использован в свое время для очистки Женевского озера от красных водорослей, которые наиболее интенсивно размножаются в анаэробных условиях.

Использование СаО2 для аэрации воды позволяет дополнительно очищать воду от нежелательных ионов, например фторид-ионов, путем образования мало растворимых в воде соединений.

Известно применение пероксида кальция при биологическом очищении почвы, загрязненной нефтью. Степень очистки почвы от нефтезагрязнений при совместном действии биосорбента «С-Верад» и СаО2 составляет через три месяца 70--72%, что в природных условиях достигается лишь через 1, 5 года.

Перспективным является применение СаО2 одновременно в качестве щелочного и пероксидного агента для бесхлорной отбелки макулатурной массы. Технология отбелки позволяет достичь белизны целлюлозы 88-- 90% и существенно сократить водопотребление (с 100-- 150 м3 до 10--20 м3 на 1 т целлюлозы). Использование СаО2 позволяет по крайней мере частично заменить дорогостоящий NaOH, применяемый в качестве щелочной добавки в этом процессе.

При работе с СаО2 необходимо соблюдать определенные меры предосторожности. Препарат должен храниться в холодном сухом помещении, преимущественно в герметичных контейнерах. Согласно списку ООН (список потенциально опасных веществ), пероксид кальция относится к классу опасности 5.1 и может быть допущен к перевозке автомобильным транспортом.

Если применять достаточно простые методы предосторожности -- хранение в специальных контейнерах при температуре, не превышающей комнатную, и защиту от влажности и загрязнений, то СаО2 может храниться в течение двух лет без заметной потери активности. Допускается хранение пероксида кальция в количестве 25 кг в бумажных или полипропиленовых мешках с полиэтиленовым вкладышем или в двойных полиэтиленовых мешках. В этом случае продукт хранят в упаковке изготовителя в крытых складских помещениях при температуре не выше 40 °С в условиях, исключающих действие прямого солнечного света. Гарантийный срок хранения 6 месяцев. Под действием водяных паров происходит потеря кислорода и образование Са(ОН)2. При смешивании СаО2 с другими веществами необходимо убедиться, что эти вещества не обладают каталитической активностью по отношению к СаО2 или восстановительной активностью в условиях применения. В противном случае эти операции могут привести к быстрому распаду СаО2, увеличению давления и возможному взрыву, а при образовании большого количества кислорода -- и к воспламенению. Смешивание СаО2 с органическими продуктами может увеличить потенциальный риск при работе с пероксидом кальция.

Большой спектр возможного применения СаО2 и экологическая безопасность продуктов его распада создают безусловные предпосылки для более широкого производства и использования этого препарата. В заключение отметим, что пероксид кальция производится на Чебоксарском химкомбинате (по заказу).



Список литературы

1. Руководство по препаративной неорганической химии. Под ред. Г. Бауера. М.: Издатинлит, 1956, с. 440.

2. Авт. свид. СССР № 153254 МПК С01В 15/043, 1989.

3. Авт. свид. СССР № 421621 МПК С01В 15/04, 1971.

4. Авт. свид. СССР № 1281507 МПК С01В 15/043, 1986.

5. Патент России № 2069171 м.кл. С01В 15/04, 1994.

6. Патент России № 2006115939, МПК С01В 15/043, 2007.

7. http://www.ark-inform.com

8. http://www.kolobok.biz

9. http://rusbiz.net

10. http://www.babyton.ru

11. Поландова Р.Д., Уайтхест Б. Проблемы промышленного производства комплексных хлебопекарных улуч...